| 研究課題/領域番号 |
18K04108
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
近藤 潤次 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 准教授 (20357049)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | フライホイール / 電力貯蔵 / 同期機 / 慣性モーメント |
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| 研究実績の概要 |
本研究は実験による実証と，実規模装置の設計による実現可能性の検証の2つの部分からなる。1年目は，前者である実験による実証のための実験装置の設計・製作・発注に取り組んだ。今回の実験装置は，研究計画調書に記したように，1.発電電動機に誘導機でなく同期機を用いても充放電できることを実証すること，および 2.慣性モーメント制御装置の仕組みを代えて効率化すること，を目的とする。1.に関しては，実験装置の容量に合う同期機を見つけ，それを発注した。ただし，極数に関しては必要な回転速度となるものを市販品では見つけられなかったため，減速機を付けて対応することとした。今後の実験では，減速機を用いた場合と，系統模擬電源を50Hzでない周波数で運転した場合に関して，実験を進める予定である。また，2.に関しては，ボールねじを用いた方法を採用することに決めて発注した。これら納品された実験装置を組み立て，主回路や計測装置の配線を行い，実験を行った。
同期運転に関しては，同期機のみの場合は容易に行えるが，フライホイールを連結すると容易には行えない結果となった。理論的にも慣性が大きくなると同期引き入れが困難になるが，それだけではなく，トルクや電力に数Hzの脈動が生じており，それが運転を困難にしている。この問題は，来年度に解決していく予定である。また，慣性モーメントの制御をフライホイール自身の回転力で行うようにしたが，この場合のエネルギーバランスについては，上記の脈動の影響もあり，今年度はまだ高精度な解析が行えなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画調書では，同期機の仕様決定や発注と，慣性モーメント制御装置の発注を行い，試作機の発注を行うところまでを2018年度の計画としていた。これに対し，上記をすべて完了し，組み立て・配線・試運転まで行った。ただし，当初計画していた学会発表には至らなかった。その理由は，同期運転に成功してから学会発表する予定であったが，そこに至らなかったためである。上記すべてを考慮し，おおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2018年度の研究において課題となった，同期運転に至らなかった点と，トルクや電力に数Hzの脈動が生じた点に関しては，より詳細な計測を行い，それらの原因を突き止め，解決することを目指す。
これが解決した後に，本実験装置のエネルギーバランスについて，高精度な解析を行う。
これらの成果が出たら，学会発表を積極的に行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2018年4月に交付申請を行った後に，各種機器や材料の見積りを得たところ，若干のずれが生じ，その結果として5,769円の次年度使用額が生じた。翌年度は，この額を含めて特に詳細な計測環境の整備を行い，当初研究目標を達成することを目指す。
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